[发明专利]全球导航系统的观测值文件编解码方法

说明书

技术领域

本发明属于全球导航系统技术领域，特别涉及一种全球导航系统的观测值文件编解码方法。

背景技术

全球导航系统的英文为Global Positioning System，本领域习惯简称为GPS。GPS事后观测数据都通过文件的形式进行传输与保持，文件格式普遍采用标准的RINEX格式，RINEX格式是GPS通用数据交换格式文件，包含观测数据文件、星历文件、气象数据文件等。目前，所有测量型GPS接收机厂商都提供将其专有格式文件转换为RINEX格式文件的工具，而且几乎所有的事后数据分析处理软件都能够直接读取RINEX格式的数据。由于采集观测数据是在野外作业中的问题，对数据文件进行无损编码压缩，是提高有效储存空间的重要途径。

RINEX格式采用ASCII码存在较大的压缩余地，尤其在高频采样(20～50HZ)的大型基准站网络系统中，如果采用RINEX格式一天的观测数据可以达到5G，假设基准站数量成百上千，每天数据量将是10³量级(G)，对连续运行系统每日维持如此海量数据的传输与存储管理将是很大的挑战。对数据文件进行无损压缩是减轻数据链路传送数据的压力和节省数据中心存储介质容量，降低用于传输和存储数据成本的最有效的方法。因此目前已有接收机厂商采用的自主设计的压缩格式，例如Trimble公司的T01格式，IGS数据中心采用的Hatanaka RINEX格式(能够压缩25～30％的大小)，南方测绘的STH格式等等。

在编码压缩过程中，如何对历元数据进行有效的压缩，是这项技术的关键。完整度，压缩率和压缩速度，是评价一项压缩技术方案的三个重要指标。存历元间差数法或利用Huffman算法，对RINEX格式GPS观测文件进行压缩，压缩率分别为70％和45％左右，压缩率和压缩速度也有一定的限制，压缩效果一般，不足以满足大项目的海量数据量的处理。更高效无损的GPS观测文件编码格式与压缩方法，有待继续研究。

发明内容

本发明目的在于提供一种更高效的GPS观测值文件编解码方法。

本发明的技术方案包括全球导航系统的观测值文件编码方法，对观测值文件中的历元数据进行压缩处理，压缩时按照历元的时间顺序，将观测值文件中每N个历元的历元数据存储到1个模块中，N值由用户预先设定；在每个模块内部，处理方式如下，

首先，以模块中的第一个历元的历元数据第一行为基础，将模块中其他历元的历元数据第一行与第一个历元的历元数据第一行分别进行对比，相同的内容不再存放，只将不同的内容保留；

然后，对模块中N个历元的历元数据中所含卫星观测数据，进行二次求差，所述二次求差的实现过程包括第一次求差和第二次求差，将模块内第i个历元的卫星观测数据记为X_i，i的取值范围为1至N，第一次求差时产生的差值为X₂-X₁、X₃-X₂…X_N-X_N-1，第二次求差时产生的差值为(X₃-X₂)-(X₂-X₁)、(X₄-X₃)-(X₃-X₂)…(X_N-X_N-1)-(X_N-1-X_N-2)；存储第一个历元的卫星观测数据X₁、第一次求差产生的第一个差值X₂-X₁和第二次求差产生的所有差值(X₃-X₂)-(X₂-X₁)、(X₄-X₃)-(X₃-X₂)…(X_N-X_N-1)-(X_N-1-X_N-2)，取代N个历元的历元数据中所含卫星观测数据X₁、X₂…X_N。

而且，预设的N值为120。

而且，对观测值文件中的文件头所含多余信息进行删改。